(57)【要約】  スピネル型構造のチタン酸リチウムを主成分として含み、非水電解質二次電池の急速放電時における放電容量を向上させることが可能で、高率放電特性に優れた電極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池を提供する。電極活物質は、スピネル型構造のチタン酸リチウムとストロンチウム化合物とを含み、モル比率でストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０モル部を超え１０モル部未満含まれる。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
スピネル型構造のチタン酸リチウムとストロンチウム化合物とを含み、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０モル部を超え１０モル部未満含まれる、電極活物質。
【請求項２】
スピネル型構造のチタン酸リチウムとストロンチウム化合物とを含み、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０．０２５モル部以上５．０モル部以下含まれる、請求項１に記載の電極活物質。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の電極活物質の製造方法であって、
少なくとも、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合して混合物を得る混合工程と、
前記混合物を焼成する焼成工程とを備えた、電極活物質の製造方法。
【請求項４】
前記混合工程において、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０モル部を超え１０モル部未満含まれるように、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合する、請求項３に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項５】
前記混合工程において、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０．０２５モル部以上５．０モル部以下含まれるように、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合する、請求項４に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項６】
前記混合工程において混合されるストロンチウム化合物が炭酸ストロンチウムである、請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項７】
前記リチウム化合物が炭酸リチウムである、請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項８】
前記チタン化合物が酸化チタンである、請求項３から請求項５までのいずれか１項に記載の電極活物質の製造方法。
【請求項９】
請求項１または請求項２に記載の電極活物質を電極材料に用いた、非水電解質二次電池。
【請求項１０】
請求項３から請求項８までのいずれか１項に記載の製造方法により製造された電極活物質を電極材料に用いた、非水電解質二次電池。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般的には電極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池に関し、特定的には、スピネル型構造のリチウムチタン複合酸化物からなる電極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池に関する。
【背景技術】
【０００２】
携帯電話、ノートパソコン、デジタルカメラ等の携帯用電子機器の市場拡大に伴い、これら電子機器のコードレス電源としてエネルギー密度が大きく長寿命の二次電池が待望されている。そして、このような要求に応えるべく、リチウムイオン等のアルカリ金属イオンを荷電担体とし、その電荷授受に伴う電気化学反応を利用した二次電池が開発されている。その中でも、エネルギー密度の大きなリチウムイオン二次電池は広く普及している。【０００３】
上記のリチウムイオン二次電池では、正極活物質としてコバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム等のリチウム含有遷移金属酸化物が使用されている。また、負極活物質として、リチウムイオンを吸蔵・放出可能な炭素材料が使用されている。炭素材料の中でも、天然黒鉛、人造黒鉛等の黒鉛は、放電電圧がリチウム金属に対して０．２Ｖと低く、黒鉛を負極活物質として用いた場合、放電電圧が３．６Ｖの電池が可能となる。しかしながら、炭素材料を負極に用いた場合、電池内部で短絡が発生すると、負極から正極に一気にリチウムイオンが流れ、温度が急上昇する恐れがある。【０００４】
そこで、電池内部で短絡が生じても急激に電流が流れないチタン酸リチウム等のリチウムチタン複合酸化物が注目されている。リチウムチタン複合酸化物は、結晶格子の構造、サイズを変化させることなくリチウムイオンを吸蔵・放出できる材料であり、高信頼性の非水電解質二次電池の電極活物質として有力である。【０００５】
たとえば、国際公開第２００６／１０６７００号（以下、特許文献１という）では、高率充放電特性に優れたリチウムイオン電池を得るために、チタン酸リチウムの元素の一部をＡｌで置換した組成式：Ｌｉ［Ｌｉ(1-x)/3ＡｌxＴｉ(5-2x)/3］Ｏ4（０＜ｘ＜１）で表わされるリチウムイオン電池用電極活物質が提案され、この電極活物質を負極活物質として用いたリチウムイオン電池が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】国際公開第２００６／１０６７００号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の実施例に記載されているように、Ａｌの置換量ｘ（モル比率）が０．１を超えるリチウムチタン複合酸化物を非水電解質二次電池の負極活物質に用いると、電極活物質の単位重量当たりの充放電容量が低下するという問題がある。【０００８】
そこで、本発明の目的は、スピネル型構造のチタン酸リチウムを主成分として含み、非水電解質二次電池の急速放電時における放電容量を向上させることが可能で、高率放電特性に優れた電極活物質およびその製造方法、ならびにそれを備えた非水電解質二次電池を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は、従来技術の問題点を解決するために鋭意研究を重ねた結果、出発原料として少なくともリチウム化合物とチタン化合物にストロンチウム化合物を混合し、焼成してスピネル型構造のチタン酸リチウムを主成分とした電極活物質を合成する際に、チタン酸リチウムとは別にストロンチウム化合物を存在させることにより、上記の目的を達成できることを見出した。この知見に基づいて、本発明に従った電極活物質は、次のような特徴を備えている。【００１０】
本発明に従った電極活物質は、スピネル型構造のチタン酸リチウムとストロンチウム化合物とを含み、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０モル部を超え１０モル部未満含まれる。【００１１】
本発明に従った電極活物質は、スピネル型構造のチタン酸リチウムとストロンチウム化合物とを含み、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０．０２５モル部以上５．０モル部以下含まれることが好ましい。【００１２】
本発明に従った電極活物質の製造方法は、少なくとも、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合して混合物を得る混合工程と、その混合物を焼成する焼成工程とを備える。【００１３】
上記の混合工程において、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０モル部を超え１０モル部未満含まれるように、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合することが好ましい。【００１４】
また、上記の混合工程において、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０．０２５モル部以上５．０モル部以下含まれるように、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合することが好ましい。【００１５】
さらに、上記のストロンチウム化合物が炭酸ストロンチウムであることが好ましい。上記のリチウム化合物が炭酸リチウムであることが好ましい。上記のチタン化合物が酸化チタンであることが好ましい。【００１６】
本発明の非水電解質二次電池は、上記の電極活物質を電極材料に用いたものである。また、本発明の非水電解質二次電池は、上記の製造方法により製造された電極活物質を電極材料に用いたものである。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、スピネル型構造のチタン酸リチウムを主成分として含む電極活物質において、非水電解質二次電池の急速放電時における放電容量を向上させることが可能で、高率放電特性に優れた電極活物質を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の一つの実施の形態としてのコイン型非水電解質二次電池、ならびに本発明の実施例および比較例で作製されたコイン型非水電解質二次電池を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
本発明の電極活物質は、スピネル型構造のチタン酸リチウムとストロンチウム化合物とを含み、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０モル部を超え１０モル部未満含まれることを特徴としている。好ましくは、本発明の電極活物質は、スピネル型構造のチタン酸リチウムとストロンチウム化合物とを含み、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０．０２５モル部以上５．０モル部以下含まれる。本発明の電極活物質は、チタン酸リチウムとは別にストロンチウム化合物を存在させて、上記のモル比率で、ストロンチウムが含まれることにより、スピネル型構造のチタン酸リチウムを主成分として含む電極活物質において、高率充放電時における電極活物質の単位重量当たりの放電容量を向上させることが可能となり、急速放電特性（または高率放電特性）に優れた電極活物質を得ることができる。モル比率でリチウム１００モル部に対して１０モル部を超えて含まれる場合には、電極活物質の単位重量当たりの放電容量が低下する。
【００２０】
なお、本発明の電極活物質に含まれるスピネル型構造のチタン酸リチウムとしては、Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12等を挙げることができる。チタン酸リチウムがリチウム、チタンおよび酸素以外の元素を含んでいてもよい。本発明の電極活物質において、チタン酸リチウムとは別に存在するストロンチウム化合物は、電極活物質として作用する化合物の場合もあり、あるいは、電極活物質として作用しない化合物の場合もある。また、ストロンチウムの一部が、スピネル型構造のチタン酸リチウム中に置換された形態で含まれる場合もある。
【００２１】
本発明の電極活物質の製造方法は、少なくとも、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合して混合物を得る混合工程と、その混合物を焼成する焼成工程とを備えることを特徴としている。上記の混合工程において、モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０モル部を超え１０モル部未満含まれるように、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合することが好ましい。モル比率で、ストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０．０２５モル部以上５．０モル部以下含まれるように、リチウム化合物とチタン化合物とストロンチウム化合物とを混合することがより好ましい。上記のストロンチウム化合物が炭酸ストロンチウムであることが好ましい。上記のリチウム化合物が炭酸リチウムであることが好ましい。上記のチタン化合物が酸化チタンであることが好ましい。
【００２２】
本発明の一実施の形態として、上記のリチウム化合物としては、リチウムの酸化物、炭酸塩、無機酸塩、有機酸塩、塩化物等が挙げられるが、具体的には、水酸化リチウム、炭酸リチウム等が挙げられる。特に、上記のリチウム化合物として炭酸リチウムを使用することが好ましい。
【００２３】
また、上記のチタン化合物としては、チタンの酸化物、炭酸塩、無機酸塩、有機酸塩、塩化物等が挙げられる。特に、上記のチタン化合物として酸化チタンを使用することが好ましい。
【００２４】
さらに、上記のストロンチウム化合物としては、ストロンチウムの酸化物、炭酸塩、無機酸塩、有機酸塩、塩化物等が挙げられる。具体的には、炭酸ストロンチウム、酸化ストロンチウムが挙げられる。特に、上記のストロンチウム化合物として炭酸ストロンチウムを使用することが好ましい。
【００２５】
上記の混合工程における混合方法、混合条件および上記の焼成工程における焼成方法、焼成条件は、非水電解質二次電池の要求特性、生産性等を考慮し、任意に設定することができる。
【００２６】
次に、本発明の電極活物質を負極活物質に用いた場合の非水電解質二次電池の製造方法の一例を以下で詳細に説明する。
【００２７】
まず、負極を形成する。たとえば、負極活物質を導電剤および結着剤と共に混合し、有機溶剤または水を加えて負極活物質スラリーとし、この負極活物質スラリーを電極集電体上に任意の塗工方法で塗工し、乾燥することにより負極を形成する。
【００２８】
次に、正極を形成する。たとえば、正極活物質を導電剤および結着剤と共に混合し、有機溶剤または水を加えて正極活物質スラリーとし、この正極活物質スラリーを電極集電体上に任意の塗工方法で塗工し、乾燥することにより正極を形成する。
【００２９】
本発明において、正極活物質は特に限定されるものではなく、たとえば、コバルト酸リチウム、マンガン酸リチウム、ニッケル酸リチウム等のリチウム化合物、マンガンとニッケルに加えて場合によってはアルミ等を含有するリチウム遷移金属複合酸化物等を使用することができる。
【００３０】
本発明において結着剤は特に限定されるものではなく、たとえば、ポリエチレン、ポリフッ化ビニリデン、ポリヘキサフルオロプロピレン、ポリテトラフルオロエチレン、ポリエチレンオキサイド、カルボキシメチルセルロース等の各種樹脂を使用することができる。
【００３１】
また、有機溶剤についても、特に限定されるものではなく、たとえば、ジメチルスルホキシド、ジメチルホルムアミド、Ｎ‐メチルピロリドン、プロピレンカーボネート、ジエチルカーボネート、ジメチルカーボネート、γ‐ブチロラクトン等の塩基性溶媒、アセトニトリル、テトラヒドロフラン、ニトロベンゼン、アセトン等の非水溶媒、メタノール、エタノール等のプロトン性溶媒等を使用することができる。また、有機溶剤の種類、有機化合物と有機溶剤との配合比、添加剤の種類とその添加量等は、二次電池の要求特性、生産性等を考慮し、任意に設定することができる。
【００３２】
次いで、図１に示すように、上記で得られた正極１４を電解質に含浸させることにより、この正極１４に電解質を染み込ませた後、正極端子を兼ねたケース１１の底部中央の正極集電体上に正極１４を載置する。その後、電解質を含浸させたセパレータ１６を正極１４上に積層し、さらに負極１５と集電板１７を順次積層し、内部空間に電解質を注入する。そして、集電板１７上に金属製のばね部材１８を載置すると共に、ガスケット１３を周縁に配し、かしめ機等で負極端子を兼ねた封口板１２をケース１１に固着して外装封止することによってコイン型非水電解質二次電池１が作製される。
【００３３】
なお、電解質は、正極１４と対向電極である負極１５との間に介在して両電極間の荷電担体輸送を行う。このような電解質としては、室温で１０-5〜１０-1Ｓ／ｃｍのイオン伝導度を有するものを使用することができる。たとえば、電解質塩を有機溶剤に溶解させた電解液を使用することができる。ここで、電解質塩としては、たとえば、ＬｉＰＦ6、ＬｉＣｌＯ4、ＬｉＢＦ4、ＬｉＣＦ3ＳＯ3、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）2Ｎ、Ｌｉ（ＣＦ3ＳＯ2）3Ｃ、Ｌｉ（Ｃ2Ｆ5ＳＯ2）3Ｃ等を使用することができる。
【００３４】
上記の有機溶剤としては、エチレンカーボネート、プロピレンカーボネート、ジメチルカーボネート、ジエチルカーボネート、エチルメチルカーボネート、γ‐ブチロラクトン、テトラヒドロフラン、ジオキソラン、スルホラン、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセトアミド、Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン等を使用することができる。
【００３５】
また、電解質には、固体電解質を使用してもよい。固体電解質に用いられる高分子化合物としては、たとえば、ポリフッ化ビニリデン、フッ化ビニリデン‐ヘキサフルオロプロピレン共重合体、フッ化ビニリデン‐エチレン共重合体、フッ化ビニリデン‐モノフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン‐トリフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン‐テトラフルオロエチレン共重合体、フッ化ビニリデン‐ヘキサフルオロプロピレン‐テトラフルオロエチレン三元共重合体等のフッ化ビニリデン系重合体、アクリロニトリル‐メチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル‐メチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル‐エチルメタクリレート共重合体、アクリロニトリル‐エチルアクリレート共重合体、アクリロニトリル‐メタクリル酸共重合体、アクリロニトリル‐アクリル酸共重合体、アクリロニトリル‐ビニルアセテート共重合体等のアクリロニトリル系重合体、さらにはポリエチレンオキサイド、エチレンオキサイド‐プロピレンオキサイド共重合体、および、これらのアクリレート体、メタクリレート体の重合体等を挙げることができる。また、これらの高分子化合物に電解液を含ませてゲル状にしたものを電解質として使用してもよい。あるいは電解質塩を含有させた高分子化合物のみをそのまま電解質に使用してもよい。なお、電解質として、Ｌｉ2Ｓ‐Ｐ2Ｓ5系、Ｌｉ2Ｓ‐Ｂ2Ｓ3系、Ｌｉ2Ｓ‐ＳｉＳ2系に代表される硫化物ガラス等の無機固体電解質を用いてもよい。
【００３６】
上記の実施の形態では、コイン型二次電池について説明したが、電池形状は特に限定されるものでないのはいうまでもなく、円筒型、角型、シート型等にも適用できる。また、外装方法も特に限定されず、金属ケース、モールド樹脂、アルミニウムラミネートフィルム等を使用してもよい。
【００３７】
また、上記の実施の形態では、本発明の電極活物質を負極に使用したが、正極にも適用可能である。
【００３８】
さらに、上記の実施の形態では、電極活物質を非水電解質二次電池に使用した場合について述べたが、一次電池にも使用することが可能である。
【００３９】
次に、本発明の実施例を具体的に説明する。なお、以下に示す実施例は一例であり、本発明は下記の実施例に限定されるものではない。
【実施例】
【００４０】
以下、スピネル型構造のチタン酸リチウムを主成分とする電極活物質を作製し、それを用いたコイン型非水電解質二次電池の実施例１〜５と比較例１〜２について説明する。【００４１】
（電極活物質の合成）【００４２】
スピネル型構造のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）を主成分とする電極活物質の合成を以下の方法で行った。【００４３】
まず、原料である炭酸リチウム（Ｌｉ2ＣＯ3）、酸化チタン（ＴｉＯ2）、炭酸ストロンチウム（ＳｒＣＯ3）を、それぞれ、リチウム（Ｌｉ）とチタン（Ｔｉ）とストロンチウム（Ｓｒ）のモル比率が以下の実施例１〜５と比較例１〜２で示される比率になるように秤量し、溶媒として水を用いて湿式で混合してスラリーを得た。このようにして得られたスラリーを噴霧乾燥した後、大気中で８５０℃の温度で１時間焼成して各電極活物質を作製した。【００４４】
（実施例１）【００４５】
Ｌｉ：Ｔｉ：Ｓｒ＝４：５：０.００１（この場合、電極活物質がスピネル型構造のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とストロンチウム化合物とを含み、モル比率でＳｒがＬｉ：１００モル部に対して０．０２５モル部（Ｓｒ添加量）含まれることになる。）【００４６】
（実施例２）【００４７】
Ｌｉ：Ｔｉ：Ｓｒ＝４：５：０.０１（この場合、電極活物質がスピネル型構造のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とストロンチウム化合物とを含み、モル比率でＳｒがＬｉ：１００モル部に対して０．２５モル部（Ｓｒ添加量）含まれることになる。）【００４８】
（実施例３）【００４９】
Ｌｉ：Ｔｉ：Ｓｒ＝４：５：０．０５（この場合、電極活物質がスピネル型構造のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とストロンチウム化合物とを含み、モル比率でＳｒがＬｉ：１００モル部に対して１．２５モル部（Ｓｒ添加量）含まれることになる。）【００５０】
（実施例４）【００５１】
Ｌｉ：Ｔｉ：Ｓｒ＝４：５：０．１（この場合、電極活物質がスピネル型構造のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とストロンチウム化合物とを含み、モル比率でＳｒがＬｉ：１００モル部に対して２．５モル部（Ｓｒ添加量）含まれることになる。）【００５２】
（実施例５）【００５３】
Ｌｉ：Ｔｉ：Ｓｒ＝４：５：０．２（この場合、電極活物質がスピネル型構造のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とストロンチウム化合物とを含み、モル比率でＳｒがＬｉ：１００モル部に対して５．０モル部（Ｓｒ添加量）含まれることになる。）【００５４】
（比較例１）【００５５】
Ｌｉ：Ｔｉ：Ｓｒ＝４：５：０（この場合、電極活物質がスピネル型構造のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）のみを含み、Ｓｒは含まれていない。）【００５６】
（比較例２）【００５７】
Ｌｉ：Ｔｉ：Ｓｒ＝４：５：０．４（この場合、電極活物質がスピネル型構造のチタン酸リチウム（Ｌｉ4Ｔｉ5Ｏ12）とストロンチウム化合物とを含み、モル比率でＳｒがＬｉ：１００モル部に対して１０モル部（Ｓｒ添加量）含まれることになる。）【００５８】
得られた各電極活物質を用いて、図１に示すようなコイン型非水電解質二次電池を作製した。【００５９】
図１に示すように、コイン型非水電解質二次電池１は、正極端子を兼ねたケース１１と、負極端子を兼ねた封口板１２と、ケース１１と封口板１２とを絶縁するガスケット１３と、正極１４と、負極１５と、正極１４と負極１５との間に介在したセパレータ１６と、負極１５の上に配置された集電板１７と、集電板１７と封口板１２との間に配置されたばね部材１８とから構成され、ケース１１の内部には電解液が充填されている。【００６０】
上記で作製された各電極活物質を用いて、図１に示されたコイン型非水電解質二次電池１の正極１４を作製して、実施例１〜５と比較例１〜２の非水電解質二次電池用電極活物質としての作用効果を検証した。【００６１】
具体的には、上記で作製された電極活物質とアセチレンブラックとポリフッ化ビニリデンとを８８：６：６の質量比率になるように秤量し、混合して電極合材を作製した。この電極合材を溶媒（Ｎ‐メチル‐２‐ピロリドン）中に分散させて電極スラリーを作製した。この電極スラリーを厚みが２０μｍのアルミニウム箔の表面上に６ｍｇ／ｃｍ2の塗布量で塗布して１４０℃の温度で乾燥させた後、１トン／ｃｍ2の圧力でプレスした後に直径１２ｍｍの円板に打ち抜くことにより、電極シートを作製した。この電極シートを図１に示されたコイン型非水電解質二次電池１の正極１４として用いた。負極１５には、直径が１５．５ｍｍの金属リチウム箔からなる円板を用いた。この負極１５と集電板１７を張り合わせた。セパレータ１６には、直径が１６ｍｍの円板状のポリエチレン多孔膜を用いた。電解液としては、エチレンカーボネートとジエチルカーボネートを体積比３：７で混合した溶媒に、ＬｉＰＦ6を１モルとなるように混合したものを用いた。このようにして、直径が２０ｍｍ、厚みが３．２ｍｍのコイン型非水電解質二次電池１を作製した。【００６２】
以上のようにして作製されたコイン型非水電解質二次電池１を用いて放電特性を評価した。１時間で充電または放電が終了する電流値を１Ｃとしたときに、２５℃の恒温槽で、０．２Ｃの電流値、１．０〜３．０Ｖの電圧範囲で３．５サイクル充放電させた後に１．０Ｖの定電圧で２時間充電してから、５Ｃの電流値で３．０Ｖの電圧まで放電を行い、５Ｃの電流値での放電容量（５Ｃ放電容量）を測定した。また、５Ｃ放電容量の測定後、０．２Ｃの電流値で１．０Ｖまで充電を行った後に１．０Ｖの定電圧で２時間充電してから、１０Ｃの電流値で３．０Ｖの電圧まで放電を行い、１０Ｃの電流値での放電容量（１０Ｃ放電容量）を測定した。さらに、１０Ｃ／５Ｃ放電容量比を以下の式で算出した。【００６３】
（１０Ｃ／５Ｃ放電容量比）（％）＝｛（１０Ｃ放電容量）／（５Ｃ放電容量）｝×１００【００６４】
なお、この検証実験では、正極１４の電極活物質として用いられた実施例１〜５と比較例１〜２の各電極活物質へのリチウム挿入によって電位が下降することを充電、各電極活物質からのリチウム脱離によって電位が上昇することを放電と定義する。【００６５】
実施例１〜５と比較例１〜２の電極活物質を用いたコイン型非水電解質二次電池１の電池特性の測定結果を表１に「５Ｃ放電容量」、「１０Ｃ放電容量」、「１０Ｃ／５Ｃ放電容量比」として示す。また、上記の測定結果に基づいて「高率放電特性」を総合的に評価した。その評価結果については、「高率放電特性」が優れているものを「◎」、良好なものを「○」、劣っているものを「×」として表１に示す。【００６６】
【表１】
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【００６７】
表１から、実施例１〜４では、５Ｃ放電容量が１４０ｍＡｈ／ｇ以上と高く、１０Ｃ／５Ｃ放電容量比も８５％を超える高い値であり、高率放電特性に優れていることがわかる。また、実施例５では、５Ｃ放電容量が比較的低いが、１０Ｃ／５Ｃ放電容量比が８５％を超える高い値であり、５Ｃ放電容量から１０Ｃ放電容量への低下度合いが小さいので、総合的にみれば、高率放電特性が良好であることがわかる。したがって、電極活物質がスピネル型構造のチタン酸リチウムとストロンチウム化合物とを含み、モル比率でストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０モル部を超え１０モル部未満含まれる場合には、高率放電特性が良好な電極活物質を得ることができる。また、特に、モル比率でストロンチウムがリチウム１００モル部に対して０．０２５モル部以上２．５モル部以下、含まれる場合には、非水電解質二次電池の急速放電時における放電容量を向上させることが可能で、高率放電特性に優れた電極活物質を得ることができることがわかる。【００６８】
今回開示された実施の形態と実施例はすべての点で例示であって制限的なものではないと考慮されるべきである。本発明の範囲は以上の実施の形態と実施例ではなく、請求の範囲によって示され、請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての修正と変形を含むものであることが意図される。
【産業上の利用可能性】
【００６９】
本発明の電極活物質は、スピネル型構造のチタン酸リチウムを主成分として含み、非水電解質二次電池の急速放電時における放電容量を向上させることが可能な電極活物質であるので、非水電解質二次電池の製造に有用である。
【符号の説明】
【００７０】
１：コイン型非水電解質二次電池、１１：ケース、１２：封口板、１３：ガスケット、１４：正極、１５：負極、１６：セパレータ、１７：集電板、１８：ばね部材。
【図１】
2011162175.tif 000004
【国際調査報告】
2011162175.tif 000005
2011162175.tif 000006
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